科技發(fā)展日新月異，現(xiàn)今電子設(shè)備趨向輕量薄型化，內(nèi)部電子元件則越趨向于精密復(fù)雜，不僅內(nèi)部元件散熱難度隨之提高，還須兼顧元件之間的電氣特性以避免短路，尤其發(fā)熱問題關(guān)系到產(chǎn)品的壽命以及其發(fā)揮效能所需的能量多寡。有鑒于此，輕薄短小的電子產(chǎn)品亟需更佳的散熱機(jī)制來解決所產(chǎn)生的高熱問題。

石墨烯，是從石墨中剝離出來的，單層和兩層石墨烯的顏色是透明的，3-10層的顏色是灰黑色。層數(shù)越多，顏色會(huì)越深一點(diǎn)。市面上看到的黑色的，都是炭黑或者碳管，冒充石墨烯的?；蛘叽罅刻脊堋⑻亢趶?fù)配少量石墨烯，所以顏色發(fā)黑，越黑，說明石墨烯含量越少。

石墨烯具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)特性，且熱輻射系數(shù)超過0.95，因此無論就導(dǎo)熱、散熱或熱管理的角度來看，從電子元件、零組件到LED，石墨烯若能提供符合設(shè)計(jì)需求的產(chǎn)品型態(tài)，則可有效改善現(xiàn)行散熱產(chǎn)品的效能。

根據(jù)The Market for Thermal Management Technologies報(bào)告，熱管理產(chǎn)品在全球市場(chǎng)的市值預(yù)估可由2015年的107億美元成長(zhǎng)至2021年的147億美元，年復(fù)合成長(zhǎng)率（CAGR）為5.6%，不僅顯示熱管理是一重要產(chǎn)業(yè)，也代表市場(chǎng)上對(duì)熱管理產(chǎn)品的殷切需求。

眾所周知，中高端散熱器快睿，也推出了快睿c7全銅石墨烯增強(qiáng)版散熱器，另外固態(tài)硬盤阿斯加特也推出了石墨烯散熱馬甲的固態(tài)硬盤，甚至，華為手機(jī)mate20也有了石墨烯散熱加持，那么石墨烯散熱涂層的加持，到底有沒有作用。首先還得從熱量管理的一些原理說起。

導(dǎo)熱散熱原理

電子產(chǎn)品部件中大量使用集成電路。眾所周知，高溫是集成電路的大敵。高溫不但會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)，使用壽命縮短，甚至有可能使某些部件燒毀，攜帶式設(shè)備還會(huì)對(duì)人體造成傷害。

導(dǎo)致高溫的熱量不是來自電子設(shè)備外，而是電子設(shè)備內(nèi)部，或者說是集成電路內(nèi)部。散熱部件的作用就是將這些熱量吸收，發(fā)散到設(shè)備內(nèi)或者設(shè)備外，保證電子部件的溫度正常。

一般來說，散熱方式可簡(jiǎn)分為被動(dòng)散熱及主動(dòng)散熱。

主動(dòng)散熱：通過外力推動(dòng)流體循環(huán)，帶走熱量。

被動(dòng)散熱：是利用物理學(xué)熱脹冷縮的原理，流體自然循環(huán)散熱或利用固體流體的比熱容吸收熱量使其達(dá)到散熱的目的。

散熱方式可細(xì)分為熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流及熱輻射。

熱傳導(dǎo)：（thermal conduction）

是介質(zhì)內(nèi)無宏觀運(yùn)動(dòng)時(shí)的傳熱，熱量從系統(tǒng)的一部分傳到另一部分或由一個(gè)系統(tǒng)傳到另一個(gè)系統(tǒng)的現(xiàn)象，其在固體、液體和氣體中均可發(fā)生。

熱對(duì)流：（thermal convection）

是指由于流體的宏觀運(yùn)動(dòng)而引起的流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移（對(duì)流），冷熱流體相互摻混所引起的熱量傳遞過程，對(duì)流傳熱可分為強(qiáng)迫對(duì)流和自然對(duì)流。強(qiáng)迫對(duì)流，是由于外界作用推動(dòng)下產(chǎn)生的流體循環(huán)流動(dòng)。自然對(duì)流是由于溫度不同密度梯度變化，重力作用引起低溫高密度流體自上而下流動(dòng)，高溫低密度流體自下而上流動(dòng)。

熱輻射 （thermal radiation ）

是一種物體用電磁輻射的形式把熱能向外散發(fā)的熱傳方式。它不依賴任何外界條件而進(jìn)行。

其中風(fēng)扇強(qiáng)制散熱顧名思義就是藉由風(fēng)扇產(chǎn)生強(qiáng)力的空氣對(duì)流，將熱空氣導(dǎo)出熱源或燈具本體之外來進(jìn)行散熱，使用風(fēng)扇強(qiáng)制散熱可以藉由調(diào)控風(fēng)扇轉(zhuǎn)速而有效的將熱排出，電腦或伺服器等電子產(chǎn)品若機(jī)構(gòu)空間充足，大都以風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制散熱，不僅成本低廉且是相當(dāng)有效的散熱方式。

被動(dòng)式散熱則包含自然對(duì)流散熱與回路熱管散熱，其中自然對(duì)流散熱是透過散熱器，例如散熱鰭片、燈具燈殼、系統(tǒng)電路板等和空氣進(jìn)行直接接觸，散熱器周邊的空氣因吸收熱量成為熱空氣，接著熱空氣上升，冷空氣下降，自然就會(huì)帶動(dòng)空氣產(chǎn)生對(duì)流，達(dá)到散熱的效果。對(duì)于機(jī)構(gòu)空間有限的電子產(chǎn)品，如手機(jī)或平板電腦，乃至于LED燈源等不適合加裝風(fēng)扇的產(chǎn)品，大多采用此種散熱方式。然而，此種方式的熱交換驅(qū)動(dòng)力僅來自熱源與周圍空氣之溫差，加大接觸面積才能提高散熱效果。

石墨烯散熱的原理

隨著處理器的運(yùn)作頻率不斷提高與高功率LED產(chǎn)品的推出，越來越多的廢熱需有更大的散熱表面積，然而采用自然對(duì)流方式的產(chǎn)品就是著眼于在有限空間之下提高散熱表面積，此法無異是有違初衷，而且散熱鰭片的材質(zhì)雖然常選用熱傳導(dǎo)系數(shù)較高的鋁和銅等金屬材料，但是金屬的高熱傳導(dǎo)性只能有效將熱源的熱經(jīng)由單一的點(diǎn)擴(kuò)散到金屬面，降溫的機(jī)制仍然要靠金屬表面與空氣之間的溫度差以自然熱對(duì)流的形式發(fā)散，且一般金屬表面的熱輻射系數(shù)偏低，表面熱散能力相對(duì)不足，不利于以自然散熱為主的散熱模組。要進(jìn)一步增加散熱效果，須提高熱輻射效率。

金屬散熱器的表面輻射率是很低的，這一點(diǎn)通過一個(gè)小小的測(cè)試就可以確定，在同樣一個(gè)熱源上100℃，放上一個(gè)表面涂有石墨烯涂層的鋁片，同時(shí)放上一個(gè)未做任何處理的鋁片，然后通過紅外測(cè)溫槍測(cè)試，你會(huì)發(fā)現(xiàn)未做任何處理的鋁片溫度很低，同樣的熱源，為何有這樣的差別。因?yàn)榧t外測(cè)溫槍主要是測(cè)量輻射熱，而金屬鋁的表面發(fā)射率很低，散熱一般，所以輻射熱低，紅外測(cè)溫槍測(cè)出的溫度也低，而有了石墨烯涂層的鋁片，表面發(fā)射率變高，輻射散熱變強(qiáng)，從而紅外測(cè)溫槍，測(cè)出的溫度變高。